硫中毒对Cu/γ-Al_2O_3催化含硫低浓度甲烷燃烧特性的影响

【摘要】：采用浸渍法制备了质量分数11.32%Cu/γ-Al2O3催化剂,采用固定床反应器,考察了SO2浓度(0~0.02%)对低浓度甲烷(体积分数,3%)催化燃烧特性的影响,通过反应前后催化剂的微观结构及化学成分检测,结合理论分析,探讨了催化反应的硫中毒原因。研究表明,SO2的通入导致了Cu/γ-Al2O3催化剂活性及稳定性的降低,在同一反应温度下,甲烷转化率随着SO2浓度的增加而下降。SEM、EDS、FT-IR、XRD表征结果表明,SO2会导致Cu/γ-Al2O3催化剂表面出现结块现象,催化剂表面有硫元素的累积,且以硫酸盐的形式存在,其主要成分为硫酸铜(CuSO4)。在富氧条件下,SO2分子及氧离子在Cu2+上吸附所形成的硫酸铜,附着在催化剂表面,形成一层坚硬的外壳,是产生硫中毒现象的根本原因。 【作者单位】： 重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室;重庆大学动力工程学院;
【关键词】： Cu/γ-AlO催化剂 低浓度甲烷 催化燃烧 SO 硫中毒
【基金】：国家自然科学基金(51206200) 中央高校基本科研业务经费(CDJZR12140031)
【分类号】：TQ038.1
【正文快照】： 在矿井乏风中,甲烷的体积分数为0.1%~5.0%,其常规燃烧起燃温度在1 300~1 400℃[1],点燃或维持燃烧比较困难。若直接排入大气,会造成严重的环境污染和资源浪费。据统计,甲烷的温室效应是CO2的20多倍,其破坏臭氧层的能力是CO2的7倍[1]。因此,合理利用低浓度甲烷具有非常可观的经

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